Behalve dat het schaars is, de meeste tests gebruiken biochemicaliën die duur en moeilijk te produceren zijn, vereisen lange doorlooptijden voor testresultaten en produceren een groot aantal fout-negatieve resultaten - wat betekent dat sommige mensen die negatief testen, nog steeds besmet kunnen zijn en de ziekte onbewust verspreiden. En hoewel nieuwere testmethoden die antilichamen in het bloed detecteren, op basis van de zogenaamde ELISA-methode, komen snel online, wetenschappers en artsen twijfelen aan hun werkzaamheid.
NAU-hoogleraar Miguel José Yacaman, een natuurkundige en materiaalwetenschapper in het Center for Materials Interfaces in Research and Applications (¡MIRA!), heeft een interdisciplinair team samengesteld om een nieuwe testtechnologie te ontwikkelen die belooft al deze uitdagingen te overwinnen. Het project, "Ontwikkeling van een nieuwe test voor SARS-CoV-2 met behulp van Single Molecule Surface Enhanced Raman-spectroscopie, " werd onlangs bekroond met een $ 200, 000 subsidie van het Rapid Response Research (RAPID) financieringsprogramma van de National Science Foundation ter ondersteuning van virusgerelateerd onderzoek. Hoewel het team een jaar heeft om de nieuwe test te ontwikkelen, José Yacamán is van plan dit doel nog sneller te bereiken.
Het team zal de nieuwe test ontwikkelen door concepten uit de natuurkunde, geen biochemie, José Yacaman legt uit. Ze zullen zich richten op recente ontdekkingen in de opkomende gebieden van nanotechnologie, plasmonische nanodeeltjes en 2D-materialen (vergelijkbaar met grafeen).
"Het projectteam zal niet-traditionele technieken gebruiken om virussen op te sporen bij geïnfecteerde patiënten. We zullen een alternatieve methode ontwikkelen op basis van recente vooruitgang in de natuurkunde met betrekking tot de interactie van licht met materie, " hij zei.
De methode, Single Molecule Surface Enhanced Raman Spectroscopie (SM-SERS), zal de S-eiwitten van het SARs-Cov-2-virus detecteren, die deelnemen aan infectie op cellulair niveau. "Het vermogen van SM-SERS om slechts één eiwitmolecuul te detecteren, stelt zorgprofessionals in staat om infecties vroegtijdig te detecteren en patiënten die herstellen van de ziekte op te volgen."
De hoofdonderzoeker van het project, José Yacamán gaat samenwerken met twee ¡MIRA! collega's, universitair hoofddocent Andy Koppisch, een biochemicus, en universitair hoofddocent praktijk Rob Kellar, een biomedisch ingenieur; en met regentenprofessor Paul Keim, een microbiële geneticus, en professor Dave Wagner, een ziekte-ecoloog, beide met NAU's Pathogen and Microbiome Institute (PMI).
In zijn eerdere werk José Yacamán heeft oppervlakte-versterkte Raman-spectroscopie gebruikt om glycoproteïnen en siaalzuur te detecteren als testmethode voor borstkanker, die zich nu in de laatste goedkeuringsfase bevindt voor commercieel gebruik.
"In het geval van het SARS-CoV-2-virus, het was een natuurlijke uitbreiding om dezelfde technieken toe te passen, " hij zei, "maar het vereist de expertise van onze PMI-collega's, die het SARS-CoV-2-virus in hun laboratoria kweken, slagen."
Grote vooruitgang in de wetenschap vindt bijna altijd plaats op het raakvlak tussen disciplines, en dit is een geweldig voorbeeld. Ik denk dat dit werk tussen ¡MIRA! en PMI zou een game changer kunnen zijn in onze strijd tegen COVID-19."
Paul Keim, PMI uitvoerend directeur
"Dit project is een gezamenlijke inspanning van onderzoekers in ¡MIRA! en PMI, " zei ¡MIRA! directeur en professor Jennifer Martinez. "Het toont de kracht van interdisciplinair werk voor het creëren van nieuwe ideeën en nieuwe financieringsmogelijkheden - en, het belangrijkste, het belang van excellentiecentra om nieuw onderzoek voor NAU te stimuleren."
"Als het lukt, ons onderzoek zal de eerste stap zijn in het ontwikkelen van een op fysica gebaseerde methode die snel en goedkoop zal zijn, met een hoge sensitiviteit en specificiteit en een laag percentage fout-negatieven, " zei Yacaman. "Deze test zal een veel preciezere en betrouwbaardere methode zijn om infecties op te sporen."
"Het is denkbaar dat als we deze test eenmaal hebben ontwikkeld, draagbare Raman-apparatuur kan op grote schaal worden gebruikt in veel verschillende populaties; bijvoorbeeld, in landelijke of afgelegen gemeenschappen of in point-of-care-stations in scholen, fabrieken, gemeenschapscentra enzovoort, naast traditionele testlocaties, " hij zei.
"Zodra wijdverbreide tests aan de gang zijn, verdere analyse van de SM-SERS-gegevens zal wetenschappers helpen veranderingen in de viruseiwitten te begrijpen en antivirale geneesmiddelen te helpen ontwikkelen."
FLUOstar Omega gebruiken om nieuwe darmbacteriën te bestuderen die onze gezondheid kunnen beïnvloeden
GSK-3-remmers zijn veelbelovend bij de behandeling van coronavirusinfecties
Maatregelen om overdracht van SARS-CoV-2 via afvalwater in arme regio's te voorkomen
Darmmicrobioom en IBD - het verband misschien in het dieet zegt studie
Neil Bell benoemd tot Chief Development Officer van Avacta Life Sciences
Westers dieet kan het risico op ‘dodelijke sepsis’ verhogen,
Genetica kan de samenstelling van het microbioom meer beïnvloeden dan omgevingsfactoren
Onderzoekers die muizen bestuderen aan het Technion-Israel Institute of Technology hebben ontdekt dat het microbioom veel meer wordt beïnvloed door genetica dan door de geboorteomgeving van de moeder.
Studie onthult antivirale effecten van curcumine
Curcumine, een natuurlijke verbinding die wordt aangetroffen in het kruid kurkuma, kan helpen bij het elimineren van bepaalde virussen, onderzoek heeft gevonden. Een studie gepubliceerd in de Tijds
Weinig bewijs voor mRNA COVID-19-vaccin-geassocieerde trombocytopenie,
suggereert nieuwe FDA-studie Zelfs nu er een groot aantal vaccins is uitgerold om de pandemie van de coronavirusziekte 2019 (COVID-19) tegen te gaan, enkele ernstige bijwerkingen zijn gemeld, in de vo